HBM의 진화, 제조 산업군과 기업별 전략 분석

 

칩 성능은 더 이상 평면 위에서만 결정되지 않습니다. HBM의 적층 구조는 공간을 바꿨고, HBM3e 이후 메모리는 단순 저장을 넘어 시스템의 중심이 되고 있습니다.

세계속의 국내 HBM산업의 위치를 알아봅니다.

1. HBM 메모리

HBM(High Bandwidth Memory)는 기존 DRAM보다 훨씬 높은 대역폭을 제공하는 차세대 메모리입니다. 칩을 수직으로 적층해 TSV(Through-Silicon Via) 기술로 연결함으로써 고속 데이터 전송과 전력 효율 향상을 동시에 이뤄냅니다. GPU, AI 칩, 고성능 컴퓨팅(HPC) 시스템 등 초고속 병렬 연산이 필요한 분야에서 필수 요소로 자리 잡고 있습니다.

2. HBM 사양별 특징

HBM은 세대를 거치며 용량, 속도, 전력 효율에서 꾸준한 진화를 이어오고 있습니다.
아래 표는 각 HBM 버전의 주요 사양과 기술적 특징을 요약한 것입니다.

버전	출시 시기	대역폭	특징
HBM1	2013	128GB/s ~	초기형, 낮은 용량·속도
HBM2 / 2e	2016 ~ 2020	256GB/s 이상	AI 수요 폭증, 업계 채택 본격화
HBM3	2022~	819GB/s	최고 성능, AI 서버 탑재 중
HBM3e	2024~	1TB/s 예상	발열·전력 최적화, 고효율 설계

3. 국내 HBM 주요 부품별 특화 기업

HBM 기술은 고대역폭 인터페이스와 3D 적층 공정 등 복합 기술의 결정체입니다.
한국 내에서는 HBM 생태계 전반에 걸쳐 다양한 부품 기업들이 각자 전문성을 발휘하고 있습니다.

 

① 메모리 제조 (적층 기술)
- SK하이닉스: 세계 최초 HBM3 양산. TSV 공정 완성도 세계 최고 수준
- 삼성전자: HBM3e 고속화 전력제어 기술 집중. 패키징까지 수직계열화 완료

② 인터포저/실리콘 브릿지 설계
- 엘오티베큠: TSV 식각 공정 장비 국산화. 인터포저 전용 소재 독점 공급
- 해성디에스: 반도체 기판 및 브릿지 설계 최적화. 삼성·하이닉스 공급망 확보

③ 반도체 패키징/테스트
- 한미반도체: HBM용 고속 범핑장비 및 비전얼라이너 특허 다수 보유
- 네패스: 고집적 반도체 패키징(HBM·CIS) 국산화 성공. 매출 급증

④ 전력관리/서포팅 칩(PMIC, Buffer IC)
- ABOV반도체: 전력 IC 설계 전문. HBM 연계 마이크로컨트롤러 개발
- LX세미콘: 메모리 인터페이스 및 컨트롤러 설계. AI 메모리 수요 대응

⑤ 열관리 솔루션 및 기계장비
- 에이프로: HBM 전용 열처리 장비 및 번인 테스트 솔루션 수출
- 덕산네오룩스: HBM용 고내열 소재 및 열방출 코팅 개발. 수요 급증

 

한국은 HBM 기술의 모듈-패키징-인터페이스-검증-부자재까지 완성형 밸류체인을 구축 중입니다.
특히 AI 반도체 수요 증가에 따라 이들 기업의 실적과 주가 모두 상승세를 보이고 있어, 전략적으로 주목할 필요가 있습니다.

4. 국내 주요 기업들의 매출 확대 전략

HBM 수요 폭증에 따라 국내 부품 기업들은 2025년을 기점으로 대규모 생산 확대와 공급선 다변화에 나서고 있습니다. 각 분야별 대표 기업의 공급 현황과 전략적 확장 방향을 아래와 같이 분석할 수 있습니다.

 

① SK하이닉스 · 삼성전자 (메모리 제조)
- SK하이닉스: 엔비디아 H100/H200 전량 납품 중. 2025년 하반기 HBM4 선행 개발 돌입 예정
- 삼성전자: AMD·구글 등 신규 고객사 확보. 2024년 HBM3e 공급 개시 → AI 학습용 서버 특화 전략

② 엘오티베큠 · 해성디에스 (패키징 기반소재)
- 엘오티베큠: TSV 장비 해외 수출 확대. 삼성 전용 라인 안정화 완료
- 해성디에스: 인터포저 공급 확대 중. 2025년 상반기 국내 신규 Fab 구축 예정

③ 한미반도체 · 네패스 (후공정/패키징)
- 한미반도체: HBM 패키징용 다이 보이드 검사 장비 납품 급증. TSMC·삼성 공급망 확대
- 네패스: CIS에서 HBM 공정 전환 중. 올해 매출 30% 증가 목표로 라인 전환 가속화

④ ABOV · LX세미콘 (전력제어/서포팅)
- ABOV: AI 서버 내장형 전력 IC 양산 돌입. 마이크로칩 대체 시장 공략
- LX세미콘: 고속 인터페이스 설계 라이센싱 전략 추진. 메모리 컨트롤러 다변화

⑤ 에이프로 · 덕산네오룩스 (열관리 및 소재)
- 에이프로: 삼성·하이닉스용 번인 장비 독점 납품. 글로벌 고객 확대 계획
- 덕산네오룩스: 열전도 소재 수출 2배 확대. HBM용 절연막 소재 공동개발 중

 

국내 주요 기업들은 HBM 기술을 기반으로 글로벌 공급망에 본격 진입하고 있으며, 특히 AI 수요 급증에 따라 각사의 기술력이 실적과 직결되는 구조가 형성되고 있습니다. 2025년은 HBM 생태계가 완전히 산업화되는 한해가 될 가능성이 높습니다.

5. 글로벌 경쟁사들의 대응 전략과 기술개발 전망

국내 기업들이 HBM 시장에서 선도적인 위치에 있지만, 글로벌 반도체 기업들도 추격도 빠른 성장세를 보이고 있습니다. 특히 미국, 대만, 유럽 기업들은 정책적 지원과 기술 제휴를 통해 HBM 독립 공급망 확보를 노리고 있습니다.

 

① 마이크론(Micron)
- 미국 정부의 ‘CHIPS Act’ 지원 하에 HBM3e 양산 기반 라인 구축 중
- 2024년 말부터 엔비디아·AMD 대상 커스텀 HBM 공급 계약 확대 예상
- 소비 전력 최적화 기술 특화. AI 엣지 서버용 저전력 HBM 타깃

② 인텔(Intel)
- 자체 GPU ‘Gaudi3’에 HBM 통합 패키지 설계 도입
- 대만 ASE·UMC 등과의 위탁 생산 통해 HBM 독자 밸류체인 강화 중
- 오픈 인터페이스 기반

③ AMD · 엔비디아 (고객사→생산 전환 전략)
- AMD: 차세대 MI400 시리즈부터 일부 HBM 구조 직접 설계 개시
- 엔비디아: 공급 병목 해소 위해 삼성·마이크론과 양다리 전략 구축
- 2026년 이후 HBM과 GPU 통합형 SoC 출시 가능성 제기

④ 유럽 · 대만 소재 기업 (소재·장비 중심)
- ASML, imec: EUV 노광 기반 HBM3 전용 공정 연구 개발 가속화
- ASE · SPIL: 글로벌 HBM 패키징 수주 확대. 고객 다변화 진행
- Tower Semiconductor: AI 엣지기기용 HBM LP(저전력) 개발 착수

 

글로벌 기업들은 HBM을 단순히 메모리 부품이 아닌, 시스템 반도체 내장형 요소로 진화시키려는 전략을 추진 중입니다. 특히 HBM-GPU 통합 패키징, HBM+AI SoC 융합 등 설계 구조 자체의 전환이 본격화되고 있습니다. 이는 향후 한국 기업에도 제품 설계 유연성 및 고객 맞춤형 대응 전략을 요구하게 될 것입니다.

“HBM은 단순한 고속 메모리가 아닙니다. AI 시대의 신경망을 지탱하는 핵심 뇌혈관입니다.”

"기술이 진짜 의미를 갖는 순간은, 사람의 삶을 바꿀 때입니다."

참조 출처:
- Micron HBM3e 공식 발표, www.micron.com
- 한미반도체 IR 자료, 네패스 IR 리포트, 엘오티베큠 보도자료 (전자공시시스템 DART)
- 반도체산업협회 (KSIA) HBM 트렌드 보고서 2024
- Digitimes Asia, "HBM ecosystem and interposer innovations" (2024.12)

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